[发明专利]一种降低SCTP多路径传输数据包乱序影响的方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种降低SCTP多路径传输数据包乱序影响的方法。

背景技术

随着网络技术的发展，一方面网络接入技术不断多样化，包括广域网、局域网和个域网接入技术，有线和无线接入技术都不断成熟并且商用，例如xDSL，xPON，3G，WLAN，WiMAX，Bluetooth等；另一方面，接入设备的成本不断降低，越来越多的终端开始配置多种网络适配器，例如移动终端laptop通常配有LAN接口和WLAN接口，也可以支持3G无线接入；而一般PDA都支持WLAN和3G接入；一些固定终端也同时支持LAN和WLAN接入。因此，基于多种接入技术的多家乡终端和端到端多路径传输技术正在成为下一代互联网的主要特征。

相比于单路径传输，端到端多路径可以有效地聚合多条路径的带宽，从而为用户提供更好的QoS保障；由于同时使用多条端到端的路径，单条路径失败不会影响服务的连续性，从而为端节点提供网络层冗余；多条路径同时使用，可以根据网络中的拥塞状况动态的调整在不同路径的发送速率，从而实现在网络边缘处的负载均衡；所有的应用数据都从多条路径传输，对任一单条路径的监听嗅探无法有效的恢复初始数据内容，具有更好的安全性。

但是，由于TCP和UDP只能使用一条端到端路径，无法充分利用端到端多路径的优势；SCTP虽然支持多条路径传输数据，但是仅将其中的一条路径作为主要传输路径，其他作为重传路径，其特性不能完全满足端到端多路径的需求。对SCTP进行扩展后可以使得标准SCTP支持多条路径并行传输数据，但不同路径的带宽时延差异引起的数据包乱序会造成SCTP多路径的性能急剧下降，甚至达不到使用任一单路径时的性能。SCTP的快速重传是基于端到端单路径产生的，该背景下乱序很难发生，因此快速重传是对丢包的快速响应，而端到端多路径条件下，由于路径差异，乱序很容易发生，SCTP将之错误理解为丢包进而引起拥塞窗口降低，造成性能下降。因此，一方面端到端多路径的使用使得数据包乱序到达接收端的情况大量出现；另一方面，SCTP自身机制在应对乱序的问题上存在不足，需要做出改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种降低SCTP多路径传输中数据包乱序影响的方法，进而提高SCTP多路径的性能，达到聚合多条路径带宽的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种降低SCTP多路径传输数据包乱序影响的方法，包括：(1)根据各独立路径实时测量的路径带宽、时延与丢包率获取该路径的度量值并以此进行路径调度以及数据包分发；(2)发送端通过接收端发送的SACK块判断丢失数据包的路径并实施基于端到端路径的数据包快速重传。

优选地，所述各独立路径采取加权轮询调度分发数据包，并根据各条端到端路径权值将发送队列中的数据包分发到各条端到端路径中。

优选地，所述数据包进行分发时，若路径的拥塞窗口小于其应发包数量，则将拥塞窗口填满；若路径拥塞窗口为0，则跳到下一条路径发送；若一轮调度完成发送队列仍有数据，则进行下一轮调度发送。

优选地，所述各个独立路径分发的数据包具有单独的传输序列号以及与该路径对应的路径顺序序列号。

优选地，所述SACK块包括已全部收到数据的cum_ack块以及存在着未收到数据的gap ack块。

优选地，接收端收到数据包后，延迟200ms时间再发送SACK块；并且，所述SACK块发送路径对应其中最后一个gap ack块确认的数据的传输序列号的到来路径。

优选地，当在未收到数据的gap ack块中三次未出现特定数据包时，则需要对该数据包进行重传；并且，发送端通过该数据包的路径顺序序列号判断丢包的路径，从而快速重传数据。

优选地，接收端接收到数据包后，首先判断SACK块的cum_ack的值是否增加，如果增加，则遍历新的被确认的传输序列号值，并与对应的路径顺序序列号比较，更新每条路径的path_min_ack值；

如果cum_ack没有增加，则遍历SACK块中的gap ack块，如果gapack确认的传输序列号对应的路径顺序序列号是其相应路径的path_min_ack+1，则将path_min_ack设为path_min_ack+1；

如果该路径拥塞控制处于慢启动阶段，则该路径拥塞窗口cwnd＝cwnd+1；

如处于拥塞避免阶段，则该路径cwnd＝cwnd+1/cwnd；